本发明属于锂二次电池材料领域,具体涉及一种含苯乙烯及其衍生物的电解液和使用该电解液的锂二次电池。
背景技术:
随着锂二次电池技术的迅速发展和应用范围的进一步扩宽,一些关键技术亟需解决,而电解液作为电池的重要组成部分,其作用不可低估。添加剂作为电解液中重要的物质组成,它的使用可以显著提高电池的电池容量,倍率充放电性能,正负极匹配性能,高低温性能,循环性能和安全性能等。
随着新能源汽车的发展,对电池的综合性能需求提出了更高的要求,成膜添加剂的使用是提高锂离子电池综合性能有效途径之一。目前在电池中,电解液的氧化分解劣化电池性能,而且在循环和高温存储过程中常常伴随着金属离子的溶出,导致电池性能严重下降。
研究表明,通过改善电极和电解液的界面性质可以有效改善锂离子电池性能。氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、磺酸酯化合物和腈类化合物等具有较好的成膜特性,目前普遍应用于锂离子电池电解液中。如发明专利CN105140562A通过向电解液中添加苯二腈衍生物来改善电池循环和高温性能,减少胀气。WO01/03229A将氟苯衍生物作为电解液添加剂改善电池循环性能。然而,目前锂二次电池成膜添加剂的种类仍较少,功能也较为单一。因此开发新型的成膜添加剂具有重要意义。
技术实现要素:
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处,本发明的首要目的在于提供一种含苯乙烯及其衍生物的电解液。
本发明的另一目的在于提供上述含苯乙烯及其衍生物的电解液的制备方法。
本发明的再一目的在于提供一种使用上述电解液的锂二次电池。
本发明目的通过以下技术方案实现:
一种含苯乙烯及其衍生物的电解液,包括有机溶剂、电解质锂盐、苯乙烯及其衍生物和功能添加剂,所述苯乙烯及其衍生物的结构式如式(1)所示:
其中R1,R2,R3,R4,R5各自独立的为氢、卤素、C1~C20烷基或卤代烷基,C6~C26芳基或卤代芳基,C1~C4腈基、氨基或烷氧基。
作为优选,所述苯乙烯及其衍生物的加入量为有机溶剂和电解质锂盐总重量的0.1%~10%。
作为优选,所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯中至少两种的混合。
作为优选,所述电解质锂盐为六氟磷酸锂;所述电解质锂盐在有机溶剂中的浓度为0.8~1.5mol/L。
作为优选,所述其他功能添加剂为碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯中的至少一种;所述其他功能添加剂的加入量为有机溶剂和电解质锂盐总重量的0.5%~10%。
上述含苯乙烯及其衍生物的电解液的制备方法,包括如下步骤:
(1)将有机溶剂纯化除杂、除水;
(2)在室温条件下,将电解质锂盐加入步骤(1)所得有机溶剂中,并搅拌均匀;
(3)加入苯乙烯及其衍生物和其它功能添加剂,并搅拌均匀,得到所述含苯乙烯及其衍生物的电解液。
步骤(1)中所述的纯化除杂、除水优选通过分子筛、活性炭、氢化钙、氢化锂、无水氧化钙、氯化钙、五氧化二磷、碱金属或碱土金属中的任意一种或几种进行处理。
一种使用上述电解液的锂二次电池,所述锂二次电池包括锂离子电池、锂硫电池或锂空气电池。
所述锂离子电池包括正极片、负极片、隔膜以及所述含苯乙烯及其衍生物的电解液;所述正极片包括嵌入或者脱嵌锂离子的正极活性材料、导电剂、集流体和将正极活性材料和导电剂与所述集流体结合的结合剂;所述负极片包括可嵌入或者脱嵌锂离子的负极活性材料、导电剂、集流体和将负极活性材料和导电剂与所述集流体结合的结合剂。
所述正极活性材料是指含锂过渡金属氧化物,所述的含锂过渡金属氧化物为Li1+a(NixCoyMn1-x-y)O2(0≤a≤0.3,0≤x≤1,0≤y≤1)、Li(NinMnmCo2-n-m)O4、(0≤n≤2,0≤m≤2)、LiMp(PO4)q(M为Fe、Ni、Co、Mn、V,0<p<5,0<q<5)的至少一种;所述负极活性材料包括锂金属、锂合金、碳材料、硅或锡及其氧化物中的至少一种。
相对于现有技术,本发明具有如下优点及有益效果:
本发明通过在电解液中添加苯乙烯及其衍生物,在电极表面形成稳定的界面膜,改善界面性质。具体体现于电池在具有良好循环性能的同时,体现出较低的内阻。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种锂二次电池电解液,主要包含有机溶剂、电解质锂盐和添加剂,添加剂包括功能添加剂和苯乙烯及其衍生物。所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯,碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为0.8mol/L。所述功能添加剂为碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯,分别为电解液总质量的1.0%和2.0%。所述苯乙烯及其衍生物为苯乙烯(Ⅰ),为电解液总质量的1.0%。
本实施例电解液的制备方法,包括如下步骤:
(1)有机溶剂经型分子筛、氢化钙、氢化锂纯化除杂、除水;
(2)在室温条件下,将电解质锂盐加入步骤(1)所得有机溶剂中,并搅拌均匀;
(3)加入功能添加剂和苯乙烯及其衍生物,并搅拌均匀,得到所述含苯乙烯及其衍生物的电解液。
将本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液用于LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/石墨软包装电池,测试LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/石墨软包装电池在常温环境下3.0~4.35V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例2
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯,碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:3。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.0mol/L。所述功能添加剂为碳酸亚乙烯酯和1,3-丙烷磺酸内酯,分别为电解液总质量的2.0%和1.0%。所述苯乙烯及其衍生物为苯乙烯,为电解液总质量的3.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/石墨软包装电池,测试LiNi0.8Co0.15Al0.05O2石墨软包装电池在常温环境下3.0~4.2V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例3
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯,碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的质量比为1:2。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.0mol/L。所述功能添加剂为碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯,分别为电解液总质量的1.0%和3.0%。所述苯乙烯及其衍生物为2,6-二氟苯乙烯(Ⅱ),为电解液总质量的0.5%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/石墨软包装电池,测试LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2石墨软包装电池在常温环境下3.0~4.35V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例4
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯,碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的质量比为1:3。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.0mol/L。所述功能添加剂为碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯,分别为电解液总质量的1.0%、2.0%和2.0%。所述苯乙烯及其衍生物为2,6-二氟苯乙烯,为电解液总质量的3.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/硅碳软包装电池,测试LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2硅碳软包装电池在常温环境下3.0~4.2V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例5
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯,碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和乙酸乙酯的质量比为1:2:1。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.2mol/L。所述功能添加剂为碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯,分别为电解液总质量的0.5%和5.0%。所述苯乙烯及其衍生物2,3,4,5,6-五氟苯乙烯(Ⅲ),为电解液总质量的1.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiCoO2/硅碳软包装电池,测试LiCoO2硅碳软包装电池在常温环境下3.0~4.4V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例6
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯,碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和乙酸乙酯的质量比为1:1:1。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.0mol/L。所述功能添加剂为1,3-丙烷磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯,分别为电解液总质量的1.0%和4.0%。所述苯乙烯及其衍生物为2,3,4,5,6-五氟苯乙烯,为电解液总质量的5.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiCoO2/硅碳软包装电池,测试LiCoO2硅碳软包装电池在常温环境下3.0~4.4V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例7
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯,碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:1:2。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.5mol/L。所述功能添加剂为碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯,分别为电解液总质量的1.0%和2.0%。所述苯乙烯及其衍生物为3-甲基苯乙烯(Ⅳ),为电解液总质量的1.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiCoO2/石墨软包装电池,测试LiCoO2石墨软包装电池在常温环境下3.0~4.4V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例8
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸甲乙酯,碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为4:1:5。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为0.8mol/L。所述功能添加剂为氟代碳酸乙烯酯,为电解液总质量的3.0%。所述苯乙烯及其衍生物为3-甲基苯乙烯,为电解液总质量的3.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiCoO2/石墨软包装电池,测试LiCoO2石墨软包装电池在常温环境下3.0~4.4V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例9
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二乙酯,碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二乙酯的质量比为4:1:5。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.2mol/L。所述功能添加剂为碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯,分别为电解液总质量的1.0%、1.0%和3.0%。所述苯乙烯及其衍生物为2(三氟甲基)苯乙烯(Ⅴ),为电解液总质量的1.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包装电池,测试LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2石墨软包装电池在常温环境下3.0~4.2V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例10
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯,碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的质量比为1:1。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.0mol/L。所述功能添加剂为碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯,分别为电解液总质量的1.0%、1.0%和3.0%。所述苯乙烯及其衍生物为2(三氟甲基)苯乙烯,为电解液总质量的3.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包装电池,测试LiNi0.8Co0.15Al0.05O2石墨软包装电池在常温环境下3.0~4.2V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例11
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯,碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为0.8mol/L。所述功能添加剂为碳酸亚乙烯酯,为电解液总质量的1.0%。所述苯乙烯及其衍生物为4-环己基苯乙烯(Ⅵ),为电解液总质量的0.5%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2/硅碳软包装电池,测试LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2硅碳软包装电池在常温环境下3.0~4.4V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例12
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯,碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的质量比为1:2。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为0.8mol/L。所述功能添加剂为氟代碳酸乙烯酯,为电解液总质量的3.0%。所述苯乙烯及其衍生物为4-环己基苯乙烯,为电解液总质量的3.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/石墨软包装电池,测试LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2石墨软包装电池在常温环境下3.0~4.2V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例13
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯,碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.2mol/L。所述功能添加剂为碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯,分别为电解液总质量的2.0%、2.0%和2.0%。所述苯乙烯及其衍生物为4-乙烯基联苯(Ⅶ),为电解液总质量的0.1%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/石墨软包装电池,测试LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2石墨软包装电池在常温环境下3.0~4.35V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例14
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯,碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的质量比为1:1。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.2mol/L。所述功能添加剂为碳酸亚乙烯酯和1,3-丙烷磺酸内酯,分别为电解液总质量的3.0%和2.0%。所述苯乙烯及其衍生物为4-乙烯基联苯,为电解液总质量的4.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包装电池,测试LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2石墨软包装电池在常温环境下3.0~4.2V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例15
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯,碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的质量比为2:5:3。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.0mol/L。所述功能添加剂为1,3-丙烷磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯,分别为电解液总质量的2.0%和2.0%。所述苯乙烯及其衍生物为4-腈基苯乙烯(Ⅷ),为电解液总质量的2.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/石墨软包装电池,测试LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2石墨软包装电池在常温环境下3.0~4.35V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例16
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯,碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2:1。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.5mol/L。所述功能添加剂为1,3-丙烷磺酸内酯和碳酸乙烯亚乙酯,分别为电解液总质量的2.0%和1.0%。所述苯乙烯及其衍生物为4-腈基苯乙烯,为电解液总质量的5.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/石墨软包装电池,测试LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2石墨软包装电池在常温环境下3.0~4.2V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例17
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸甲乙酯,碳酸乙烯酯、乙酸丙酯和碳酸甲乙酯的质量比为3:2:5。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为0.8mol/L。所述功能添加剂为1,3-丙烷磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯,分别为电解液总质量的3.0%和2.0%。所述苯乙烯及其衍生物为2-氨基苯乙烯(Ⅸ),为电解液总质量的1.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiCoO2/硅碳软包装电池,测试LiCoO2硅碳软包装电池在常温环境下3.0~4.4V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例18
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二乙酯,碳酸乙烯酯、乙酸丙酯和碳酸二乙酯的质量比为3:2:5。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.2mol/L。所述功能添加剂为碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯分别为电解液总质量的3.0%和2.0%。所述苯乙烯及其衍生物为2-氨基苯乙烯,为电解液总质量的3.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiCoO2/硅碳软包装电池,测试LiCoO2硅碳软包装电池在常温环境下3.0~4.4V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例19
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯,碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.2mol/L。所述功能添加剂为碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯,分别为电解液总质量的1.0%、3.0%和2.0%。所述苯乙烯及其衍生物为3,4-二甲氧基苯乙烯(Ⅹ),为电解液总质量的0.1%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/硅碳软包装电池,测试LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2硅碳软包装电池在常温环境下3.0~4.35V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
实施例20
本实施例的含苯乙烯及其衍生物电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯,碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的质量比为1:1。所述电解质锂盐六氟磷酸锂在有机溶剂中的浓度为1.5mol/L。所述功能添加剂为碳酸亚乙烯酯和1,3-丙烷磺酸内酯,分别为电解液总质量的3.0%和2.0%。所述苯乙烯及其衍生物为3,4-二甲氧基苯乙烯,为电解液总质量的5.0%。将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/石墨软包装电池,测试LiNi0.8Co0.15Al0.05O2石墨软包装电池在常温环境下3.0~4.2V,1C倍率充放电的循环性能和60℃14天高温存储。
对比例1
本对比例的电解液的制备方法与实施例1相同,所不同的是,不加入苯乙烯及其衍生物,将如此制备的电解液按照与实施例1相同的方法应用于全电池中测试其性能。
对比例2
本对比例的电解液的制备方法与实施例3相同,所不同的是,不加入2,6-二氟苯乙烯添加剂,将如此制备的电解液按照与实施例3相同的方法应用于全电池中测试其性能。
对比例3
本对比例的电解液的制备方法与实施例5相同,所不同的是,不加入2,3,4,5,6-五氟苯乙烯添加剂,将如此制备的电解液按照与实施例5相同的方法应用于全电池中测试其性能。
对比例4
本对比例的电解液的制备方法与实施例7相同,所不同的是,不加入3-甲基苯乙烯添加剂,将如此制备的电解液按照与实施例7相同的方法应用于全电池中测试其性能。
对比例5
本对比例的电解液的制备方法与实施例9相同,所不同的是,不加入2(三氟甲基)苯乙烯添加剂,将如此制备的电解液按照与实施例9相同的方法应用于全电池中测试其性能。
对比例6
本对比例的电解液的制备方法与实施例11相同,所不同的是,不加入4-环己基苯乙烯添加剂,将如此制备的电解液按照与实施例11相同的方法应用于全电池中测试其性能。
对比例7
本对比例的电解液的制备方法与实施例13相同,所不同的是,不加入4-乙烯基联苯添加剂,将如此制备的电解液按照与实施例13相同的方法应用于全电池中测试其性能。
对比例8
本对比例的电解液的制备方法与实施例15相同,所不同的是,不加入4-腈基苯乙烯添加剂,将如此制备的电解液按照与实施例15相同的方法应用于全电池中测试其性能。
对比例9
本对比例的电解液的制备方法与实施例17相同,所不同的是,不加入2-氨基苯乙烯添加剂,将如此制备的电解液按照与实施例17相同的方法应用于全电池中测试其性能。
对比例10
本对比例的电解液的制备方法与实施例19相同,所不同的是,不加入3,4-二甲氧基苯乙烯添加剂,将如此制备的电解液按照与实施例19相同的方法应用于全电池中测试其性能。
实施例和对比例的应用实验:
循环实验:将对比例1~10和实施例1~20所得电池在室温25℃下以1C的充放电倍率进行充放电循环测试,分别记录第300次和第500次循环放电容量并除以第1次循环得放电容量即得容量保持率,记录结果如表1。
高温存储实验:将对比例1~10和实施例1~20所得电池室温25℃下以1C的充放电倍率进行5次充放电循环测试,然后1C倍率充到满电状态。分别记录1C容量和电池内阻。将满电状态电池在60℃下存储14天,记录电池内阻和1C放电容量,分别得到电池高温存储容量保持率,容量回复率,内阻变化率等实验数据,记录结果如表1。
高温存储电池内阻变化率计算方式为下式:
其中,T为高温存储千的电池内阻,T0为高温存储后的电池内阻。锂二次电池测试部分结果参见表1。
除下表参数外,其他参数及制备方法同实施例1。
上述实施例所用到苯乙烯类添加剂具体化学式对应如下:
以上实施例及对比例所得电池性能测试效果比较:
表1实施例和对比例的测试结果
通过表1数据可以看出,苯乙烯及其衍生物对锂二次电池容量保持率和高温存储有改善,本发明采用苯乙烯及其衍生物作为电解液添加剂具有突出的优势,主要表现在电池的循环容量保持率和高温存储后电池内阻变化率。实施例1-20明显优于其对比例,添加苯乙烯及其衍生物的电解液可以有效延长电池寿命及降低电池内阻以及高温下内阻的变化率。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。